ENERGIA E MEIO AMBIENTE

     GÁS NATURAL
      E CARVÃO
GÁS NATURAL - CONCEITO
De modo similar aos demais combustíveis
fósseis, o gás natural é uma mistura de
hidrocarbonetos gasosos, originados da
decomposição de matéria orgânica fossilizada ao
longo de milhões de anos.

Pode ser encontrado misturado com petróleo
(sob as pressões existentes nos reservatórios),
ou preso em regiões nas quais o petróleo não é
abundante.
O     gás     natural   é     composto
principalmente por metano, com
proporções variadas de etano, propano,
butano, hidrocarbonetos mais pesados
e também CO2, N2, H2S, água, ácido
clorídrico, metanol e outras impurezas.
Os maiores teores de carbono são
encontrados no gás natural não-
associado. (GASNET, 1999).
Gás Natural - Características

Gás Natural não Associado – Denomina-se
gás não associado quando é encontrado
sozinho em reservatórios.
Gás Natural Associado – recebe essa
denominação quando é encontrado no
mesmo reservatório que o petróleo bruto.
O termo associado é usado quando o gás natural é encontrado em reservatórios que contêm
proporções significativas de petróleo
VANTAGENS
Características importantes do gás natural são
os baixos índices de emissão de poluentes, em
comparação a outros combustíveis fósseis,
rápida dispersão em caso de vazamentos, os
baixos índices de odor e de contaminantes.
Ainda, em relação a outros combustíveis fósseis,
o gás natural apresenta maior flexibilidade,
tanto em termos de transporte como de
aproveitamento (ANEEL, 2000). Baixo custo,
queima limpa e alta disponibilidade.
Gás Natural - História

O primeiro poço foi perfurado em 1821, nos
Estados Unidos, próximo às margens do lago Erie,
em Freedonia, Nova York.
Entretanto, era necessário a construção de
gasodutos, para que o combustível chegasse ao
seu consumidor (indústrias).
A construção de uma rede de gasodutos foi
concretizada após a Segunda Guerra Mundial,
visando atender a todo o território continental
americano.
A Tabela apresenta dados sobre reservas, produção e
consumo mundial de gás natural no ano de 2002. Os
dados indicam que as reservas mundiais durariam
cerca de sessenta anos, desconsideradas novas
descobertas e mantida a produção nos patamares de
2002.
Reservas Mundiais de gás natural




TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
Consumo Mundial de gás natural
Gás Natural - Utilização

Calefação;
Aquecimento de água;
Combustível de caldeiras;
Transporte;
Matéria-prima para a indústria química
(para amônia, fertilizantes, plásticos,
borracha natural, etc.)
Geração de eletricidade
Gás Natural –Eletricidade

O uso de gás natural na geração de eletricidade
cresceu cerca de 22% nos anos 90, com previsão
de crescimento nos anos seguintes.

As unidades de geração de energia movidas a
gás são mais baratas e menos prejudiciais ao
meio ambiente, pois praticamente não
produzem SO2 e emitem apenas 1/3 de CO2 e
tempo de construção menor.
Segundo a Agência
    Internacional de
    Energia (2003), a
    participação do gás
    natural no consumo
    mundial de energia é
    atualmente da ordem
    de 16,3%, sendo
    responsável por
    cerca de 18,3% de
    toda a eletricidade
    gerada no mundo.
TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS

Geração de eletricidade (94 m3 por MWh)


90% do uso de água de uma central termelétrica
são destinados ao sistema de resfriamento. Isso
tem sido uma fonte de problemas ambientais,
principalmente em relação aos recursos hídricos,
em função do volume de água captada, das perdas
por evaporação e do despejo de efluentes (BAJAY;
WALTER; FERREIRA, 2000).
POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

Emissões de óxidos de nitrogênio (Nox) que são
formados pela combinação do nitrogênio com o
oxigênio. O NO2 é um dos principais componentes
do chamado smog, com efeitos negativos sobre a
vegetação e a saúde humana, principalmente
quando combinado com outros gases, como o
dióxido de enxofre (SO2).

O N2O é um dos gases causadores do chamado
efeito estufa e também contribui para a redução
da camada de ozônio (CASA, 2001).
CARVÃO - SURGIMENTO

O carvão é formado a partir de material vegetal
que se acumulou no fundo de pântanos há
milhões de anos. Essa vegetação se decompôs
em turfa e à medida que o terreno se
sedimentou, a turfa foi coberta por lama e
areias, que se transformaram no xisto e no
arenito encontrados no topo dos veios de
carvão atuais. Ao longo de milhares a turfa foi
compactada      por    pressões    geológicas,
transformando-se gradualmente em veios de
carvão.
QUALIDADE DO CARVÃO
CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO

Lignitos

São os carvões mais jovens. As pressões
geológicas exercidas pelo solo acima, bem como
as temperaturas, são mais baixas nesse caso.
Dessa forma, os lignitos possuem alto teor de
água e baixo teor calorífico.
CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO

Sub-betuminoso

É formado com pressões e temperaturas
maiores. Também possui elevado teor de água,
mas está despertando interesse, porque possui
pouco enxofre e custos de mineração mais
baixos.
CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO

Betuminoso (Hulha)

É o tipo mais abundante de carvão, sendo
formado com mais pressão e calor. Esse tipo de
carvão possui valor calorífico elevado. Em
contrapartida, o teor de enxofre tende a ser
elevado – mais de 2% em massa.
CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO

Antracito

Trata-se de um tipo de carvão muito duro com
alto valor calorífico. Foi muito popular para uso
em aquecimento, já que não apresenta poeira e
fuligem, queimando durante mais tempo do que
outros tipos de carvão. Possui reservas
limitadas.
Segundo o Balanço
Energético       Nacional
(2003), o carvão é
atualmente responsável
por cerca de 7,9% de
todo o consumo mundial
de energia e de 39,1%
de toda a energia
elétrica gerada.

TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
VANTAGENS

  abundância das reservas;
  distribuição geográfica das reservas;
   baixos custos e estabilidade nos
preços, relativamente a outros
combustíveis.
 O carvão mineral é o mais abundante dos
combustíveis fósseis, com reservas provadas
    da ordem de 1 trilhão de toneladas.
Mina a céu aberto em Sakha, Rússia
O carvão é o combustível mais abundante da
América. Os Estados Unidos já foram chamados
de “ a Arábia Saudita do carvão”.

As fotos mostram a
 cara das crianças
 que trabalhavam
   em minas de
 carvão nos EUA,
  no começo do
    século XX.




 TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
Um momento de pausa,
numa mina de carvão em
 Changzhi na província
  de Shanxi, na China,
 para um mineiro. Numa
  das mais perigosas e
mortais profissões deste
     país – em 2007
 morreram mais de três
     mil pessoas em
 acidentes em minas de
 carvão na China. (Foto:
         Reuters)
CARVÃO
RESERVAS, PRODUÇÃO E CONSUMO
Reservas Mundiais de Carvão




TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
Consumo Mundial de Carvão
No Brasil, as principais reservas de carvão
    mineral estão localizadas no Sul do País,
    notadamente no Estado do Rio Grande do
    Sul, que detém mais de 90% das reservas
    nacionais.

    No final de 2002, as reservas nacionais de
    carvão giravam em torno de 12 bilhões de
    toneladas, o que corresponde a mais de
    50% das reservas sul-americanas e a 1,2%
    das reservas mundiais.
TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
TECNOLOGIAS DE APROVEITAMENTO
Devido a importância do carvão “ME” mundial,
atendendo às metas ambientais, tem-se pesquisado
e desenvolvido tecnologias de remoção de
impurezas (limpeza) e de combustão eficiente do
carvão (Clean Coal Technologies) (AIE, 1997):

1.Remoção de impurezas antes da combustão;
2.Remoção de poluentes durante o processo de
combustão;
3.Remoção de impurezas após a combustão;
4.Conversão em combustíveis líquidos (liquefação)
ou gasosos (gaseificação).
TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS


Os maiores impactos socioambientais do
carvão decorrem de sua mineração, que
afeta principalmente os recursos hídricos,
o solo e o relevo das áreas circunvizinhas.
Durante a drenagem das minas, feita por meio de
  bombas, as águas sulfurosas são lançadas no
  ambiente externo, provocando a elevação das
  concentrações de sulfatos e de ferro e a redução
  de pH no local de drenagem.


  Os trabalhadores das minas e seus familiares
  também são afetados diretamente pelas
  emanações de poeiras provenientes desses
  locais. Doenças respiratórias, como asma,
  bronquite, enfisema pulmonar e até mesmo a
  pneumoconiose, estão presentes no cotidiano
  dessa população.
TPQ - 5   Período - Campus Toledo - UTFPR
A queima de carvão em indústrias e termelétricas
  causa graves impactos socioambientais, em face
  da emissão de material particulado e de gases
  poluentes, dentre os quais se destacam o dióxido
  de enxofre (SO2) e os óxidos de nitrogênio (NOx).




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Gas Natural

  • 1.
    ENERGIA E MEIOAMBIENTE GÁS NATURAL E CARVÃO
  • 2.
    GÁS NATURAL -CONCEITO De modo similar aos demais combustíveis fósseis, o gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos gasosos, originados da decomposição de matéria orgânica fossilizada ao longo de milhões de anos. Pode ser encontrado misturado com petróleo (sob as pressões existentes nos reservatórios), ou preso em regiões nas quais o petróleo não é abundante.
  • 3.
    O gás natural é composto principalmente por metano, com proporções variadas de etano, propano, butano, hidrocarbonetos mais pesados e também CO2, N2, H2S, água, ácido clorídrico, metanol e outras impurezas. Os maiores teores de carbono são encontrados no gás natural não- associado. (GASNET, 1999).
  • 4.
    Gás Natural -Características Gás Natural não Associado – Denomina-se gás não associado quando é encontrado sozinho em reservatórios. Gás Natural Associado – recebe essa denominação quando é encontrado no mesmo reservatório que o petróleo bruto. O termo associado é usado quando o gás natural é encontrado em reservatórios que contêm proporções significativas de petróleo
  • 5.
    VANTAGENS Características importantes dogás natural são os baixos índices de emissão de poluentes, em comparação a outros combustíveis fósseis, rápida dispersão em caso de vazamentos, os baixos índices de odor e de contaminantes. Ainda, em relação a outros combustíveis fósseis, o gás natural apresenta maior flexibilidade, tanto em termos de transporte como de aproveitamento (ANEEL, 2000). Baixo custo, queima limpa e alta disponibilidade.
  • 6.
    Gás Natural -História O primeiro poço foi perfurado em 1821, nos Estados Unidos, próximo às margens do lago Erie, em Freedonia, Nova York. Entretanto, era necessário a construção de gasodutos, para que o combustível chegasse ao seu consumidor (indústrias). A construção de uma rede de gasodutos foi concretizada após a Segunda Guerra Mundial, visando atender a todo o território continental americano.
  • 7.
    A Tabela apresentadados sobre reservas, produção e consumo mundial de gás natural no ano de 2002. Os dados indicam que as reservas mundiais durariam cerca de sessenta anos, desconsideradas novas descobertas e mantida a produção nos patamares de 2002.
  • 8.
    Reservas Mundiais degás natural TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 9.
    Consumo Mundial degás natural
  • 10.
    Gás Natural -Utilização Calefação; Aquecimento de água; Combustível de caldeiras; Transporte; Matéria-prima para a indústria química (para amônia, fertilizantes, plásticos, borracha natural, etc.) Geração de eletricidade
  • 11.
    Gás Natural –Eletricidade Ouso de gás natural na geração de eletricidade cresceu cerca de 22% nos anos 90, com previsão de crescimento nos anos seguintes. As unidades de geração de energia movidas a gás são mais baratas e menos prejudiciais ao meio ambiente, pois praticamente não produzem SO2 e emitem apenas 1/3 de CO2 e tempo de construção menor.
  • 12.
    Segundo a Agência Internacional de Energia (2003), a participação do gás natural no consumo mundial de energia é atualmente da ordem de 16,3%, sendo responsável por cerca de 18,3% de toda a eletricidade gerada no mundo. TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 15.
    IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS Geração deeletricidade (94 m3 por MWh) 90% do uso de água de uma central termelétrica são destinados ao sistema de resfriamento. Isso tem sido uma fonte de problemas ambientais, principalmente em relação aos recursos hídricos, em função do volume de água captada, das perdas por evaporação e do despejo de efluentes (BAJAY; WALTER; FERREIRA, 2000).
  • 16.
    POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA Emissões deóxidos de nitrogênio (Nox) que são formados pela combinação do nitrogênio com o oxigênio. O NO2 é um dos principais componentes do chamado smog, com efeitos negativos sobre a vegetação e a saúde humana, principalmente quando combinado com outros gases, como o dióxido de enxofre (SO2). O N2O é um dos gases causadores do chamado efeito estufa e também contribui para a redução da camada de ozônio (CASA, 2001).
  • 17.
    CARVÃO - SURGIMENTO Ocarvão é formado a partir de material vegetal que se acumulou no fundo de pântanos há milhões de anos. Essa vegetação se decompôs em turfa e à medida que o terreno se sedimentou, a turfa foi coberta por lama e areias, que se transformaram no xisto e no arenito encontrados no topo dos veios de carvão atuais. Ao longo de milhares a turfa foi compactada por pressões geológicas, transformando-se gradualmente em veios de carvão.
  • 18.
  • 19.
    CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO Lignitos Sãoos carvões mais jovens. As pressões geológicas exercidas pelo solo acima, bem como as temperaturas, são mais baixas nesse caso. Dessa forma, os lignitos possuem alto teor de água e baixo teor calorífico.
  • 20.
    CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO Sub-betuminoso Éformado com pressões e temperaturas maiores. Também possui elevado teor de água, mas está despertando interesse, porque possui pouco enxofre e custos de mineração mais baixos.
  • 21.
    CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO Betuminoso(Hulha) É o tipo mais abundante de carvão, sendo formado com mais pressão e calor. Esse tipo de carvão possui valor calorífico elevado. Em contrapartida, o teor de enxofre tende a ser elevado – mais de 2% em massa.
  • 22.
    CARVÃO - CLASSIFICAÇÃO Antracito Trata-sede um tipo de carvão muito duro com alto valor calorífico. Foi muito popular para uso em aquecimento, já que não apresenta poeira e fuligem, queimando durante mais tempo do que outros tipos de carvão. Possui reservas limitadas.
  • 23.
    Segundo o Balanço Energético Nacional (2003), o carvão é atualmente responsável por cerca de 7,9% de todo o consumo mundial de energia e de 39,1% de toda a energia elétrica gerada. TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 24.
    VANTAGENS abundânciadas reservas; distribuição geográfica das reservas; baixos custos e estabilidade nos preços, relativamente a outros combustíveis. O carvão mineral é o mais abundante dos combustíveis fósseis, com reservas provadas da ordem de 1 trilhão de toneladas.
  • 25.
    Mina a céuaberto em Sakha, Rússia
  • 26.
    O carvão éo combustível mais abundante da América. Os Estados Unidos já foram chamados de “ a Arábia Saudita do carvão”. As fotos mostram a cara das crianças que trabalhavam em minas de carvão nos EUA, no começo do século XX. TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 27.
    Um momento depausa, numa mina de carvão em Changzhi na província de Shanxi, na China, para um mineiro. Numa das mais perigosas e mortais profissões deste país – em 2007 morreram mais de três mil pessoas em acidentes em minas de carvão na China. (Foto: Reuters)
  • 28.
  • 29.
    Reservas Mundiais deCarvão TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 30.
  • 31.
    No Brasil, asprincipais reservas de carvão mineral estão localizadas no Sul do País, notadamente no Estado do Rio Grande do Sul, que detém mais de 90% das reservas nacionais. No final de 2002, as reservas nacionais de carvão giravam em torno de 12 bilhões de toneladas, o que corresponde a mais de 50% das reservas sul-americanas e a 1,2% das reservas mundiais. TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 32.
    TECNOLOGIAS DE APROVEITAMENTO Devidoa importância do carvão “ME” mundial, atendendo às metas ambientais, tem-se pesquisado e desenvolvido tecnologias de remoção de impurezas (limpeza) e de combustão eficiente do carvão (Clean Coal Technologies) (AIE, 1997): 1.Remoção de impurezas antes da combustão; 2.Remoção de poluentes durante o processo de combustão; 3.Remoção de impurezas após a combustão; 4.Conversão em combustíveis líquidos (liquefação) ou gasosos (gaseificação).
  • 33.
    TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 34.
    IMPACTOS SOCIOAMBIENTAIS Os maioresimpactos socioambientais do carvão decorrem de sua mineração, que afeta principalmente os recursos hídricos, o solo e o relevo das áreas circunvizinhas.
  • 35.
    Durante a drenagemdas minas, feita por meio de bombas, as águas sulfurosas são lançadas no ambiente externo, provocando a elevação das concentrações de sulfatos e de ferro e a redução de pH no local de drenagem. Os trabalhadores das minas e seus familiares também são afetados diretamente pelas emanações de poeiras provenientes desses locais. Doenças respiratórias, como asma, bronquite, enfisema pulmonar e até mesmo a pneumoconiose, estão presentes no cotidiano dessa população. TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR
  • 36.
    A queima decarvão em indústrias e termelétricas causa graves impactos socioambientais, em face da emissão de material particulado e de gases poluentes, dentre os quais se destacam o dióxido de enxofre (SO2) e os óxidos de nitrogênio (NOx). TPQ - 5 Período - Campus Toledo - UTFPR